5.3收集模块软件完结
5.3.1单片机软件完结
单片机上电复位后,首要履行初始化程序,然后等候上位机的指令。上位机开端丈量之前,会对收集模块设置Lamor频率、收集时刻、挖掘时刻等参数。因为收集模块的时序操控悉数由CPLD来履行,单片机接纳到这些参数之后,会对CPLD进行设置。当上位机发送开端收集指令后,单片机会给CPLD一个内同步信号ISY.而CPLD在内同步信号ISY和主控板传来的外同步信号OSY悉数抵达后,发动收集时序。挖掘时刻一到,CPLD会按1/4倍Lamor频率的采样率给单片机收集中止信号SY.单片机呼应中止后,调用收集子程序,操控AD7656收集信号,并将收集到的数据分类(噪声X重量、噪声Y重量、信号X重量、信号Y重量)存储在FRAM中。收集时刻往后,一次发射收集完结,单片机复位内同步信号ISY,然后将FRAM中的数据传送到上位机。软件流程图如图5.1所示。
5.3.2 CPLD软件完结
CPLD的编程是经过Quartus II软件来完结的。Quartus II软件是Altera的归纳开发东西,它集成了Altera的FPGA/CPLD开发流程中触及的一切东西和第三方软件接口。经过运用此归纳开发东西,规划者能够创立、安排和办理自己的规划。
本规划中,采纳Quartus II软件中的原理图输入办法来完结CPLD的编程。其间同步时序操控部分的规划如图5.2所示。
由单片机发生的内同步信号ISY和体系主控板传来的外同步信号OSY接入CPLD中,经过如图5.2所示的逻辑电路,输出信号START,发动收集时序。CPLD经过时刻为开端收集时刻TDELAY的推迟后,开端输出单片机收集中止信号SY,告诉单片机收集,SY的输出频率为1/4倍Lamor频率。收集时刻TCOLLECT一到,CPLD停止收集,告诉单片机复位内同步信号ISY.时序示意图如图5.3所示。
TDELAY、TCOLLECT、fLamor等参数都能够由上位机经过单片机来进行设定。参数设定原理图如图5.4所示。
5.3.3上位机主控软件
上位机主控软件选用Visual Basic言语开发J,LMRS体系完全由主控软件进行发射、接纳等操作操控,操作界面如图5.5所示。主控软件将收集模块收集到的同相通道的数据I(t)、正交通道的数据Q(t)进行数学运算:
得到信号的包络然后成图显现,波形显现界面如图5.6所示,其间信号波形用蓝色曲线表明,噪声波形用黑色曲线表明。
第七章全文总结
7.1首要作业
本文的首要作业是完结了核磁共振信号收集模块的规划与研发。具体作业如下:
1、介绍了研讨核磁共振找水原理,经过剖析核磁共振信号的特色,提出了根据正交矢量扩大办法的核磁共振信号包络收集模块的规划方案。
2、剖析了锁定扩大器按捺噪声的原理,经过理论剖析和MATLAB仿真证明了正交矢量型锁定扩大器提取MRS信号参数的可行性。
3、用CPLD和D/A转换器完结了相敏检测器的功用,既发生了与MRS信号同频的参阅信号,又完结了对MRS信号的相敏检波。规划了锁相环倍频电路,为CPLD输出参阅信号供给了安稳的时钟频率。
4、使用开关%&&&&&%滤波器MAX260规划了截止频率可调的低通滤波器。
5、使用同步收集芯片AD7656完结了同相、正交两路通道信号的同步收集,并经过单片机将收集到的数据传送到上位机。
6、对收集模块进行了很多的室内测验,包含短路噪声测验、规范正弦波测验和模仿MRS信号测验,验证了收集模块的可靠性和安稳性。经过差错剖析,得出收集模块答应的参阅信号与被测MRS信号的频率误差规模。随后收集模块与JLMRS找水体系结合进行了很多的户外实验,验证了收集模块的实用性。
7.2存在的问题以及改善主张
1、低通滤波器输出有细小的直流偏移,对收集成果造成了必定的影响。应进一步改善低通滤波器的规划,消除直流偏移,进步滤除噪声的才能。
2、收集芯片能够由串行作业形式转换为并行作业形式,在确保体系运转速度的一起进步采样率,使收集模块能够参加全波收集功用。